【科普中国《中国科学》杂志社】原标题：月球背面首现天然金属钌！嫦娥六号揭开月球贵金属资源新篇章

我国嫦娥六号月球背面样品研究取得里程碑式发现！吉林大学星壤测试研究团队首次在嫦娥六号月壤中识别出天然金属钌（Ru）纳米颗粒（NPs）。Ru作为地球上稀缺的铂族贵金属，是能源催化领域的核心材料。这一重大突破证实了月球表面蕴藏着与地球迥异的独特贵金属资源，为未来地外资源的原位利用开辟了广阔前景。相关论文近期发表在《能源化学》（Journal of Energy Chemistry）期刊上。

图 1.嫦娥六号月壤的多模态表征。

图 2.嫦娥六号月壤纳米钌的微观结构表征

研究团队综合运用多模态表征技术（图1），并使用像差校正的高分辨透射电镜（HRTEM）结合能谱分析（EDS），在嫦娥六号月壤样品中成功识别了局部富集的Ru NPs（图2）。HRTEM分析揭示，其晶面间距（2.08 Å和2.38 Å）分别与六方密堆积（hcp）金属钌（Ru⁰）的（101）和（100）晶面精确匹配，证实了Ru⁰的存在。极低的氧含量也排除了以氧化钌（如RuO₂）为主的可能性（图2b）。此外，能谱分析在邻近区域（图3左侧）识别出锆石（ZrSiO₄），并发现了RuNi合金形态的Ru（图4），表明Ru在月壤中以多样化的金属形态存在。

图 3.金属形态钌的鉴定

图 4.合金形态钌的鉴定

图5.高速陨石撞击诱导月背风化层样品中还原钌形成机理示意图

月球上天然Ru⁰的形成与保存机制极具特殊性。其空间分布特征表明，其形成源于高速陨石撞击引发的极端还原环境（图5）。同时，月球表面的超高真空环境有效抑制了Ru的氧化，保障了金属态的长期稳定。

图6.钌基材料在可持续能源技术中的多功能应用

Ru⁰是水分解制氢、染料敏化太阳能电池、燃料电池及超级电容器等可持续能源技术中的关键材料（图6）。此次在月球上发现的天然、高度还原态的Ru⁰NPs，是一种区别于地球常见RuO₂的独特资源。该发现不仅为理解月球撞击过程与元素分异提供了新视角，更凸显了系统评估月球贵金属（尤其撞击产物中）的丰度、分布与赋存形态的迫切性，为未来原位利用月球资源支持人类可持续能源发展奠定了坚实的科学基础。

原文信息：

Discovery of noble-metallic ruthenium on the Moon farside

Qing Liang, Wei Zhang*, Zhenzhen Zhao, Zhou Jiang, Xiujuan Li*, Zhen Chen, Qiang Zhou, Meng Zou*

Journal of Energy Chemistry

作者信息

张伟

吉林大学材料科学与工程学院唐敖庆学者-卓越教授，测试科学实验中心主任兼电镜中心主任，吉林省长白山实验室副主任，英国皇家化学会会士（FRSC），Clarivate全球高被引科学家（2023、2025），研究方向为材料先进电子显微学，聚焦催化、能源材料与月球样品的表界面化学研究，发表论文多篇，被引超24000次，Clarivate-H指数83。

李秀娟

吉林大学生物与农业工程学院研究员、吉林省工程仿生重点实验室副主任，全国仿生学标准化技术委员会首届委员，研究方向为车辆-地面力学、星壤表征与仿生材料设计。

邹猛

吉林大学唐敖庆学者-领军教授，生物与农业工程学院仿生科学与工程系主任，参与嫦娥探月、天问一号火星探测、载人登月等国家重大工程，2023、2025年先后获领月球样品，研究方向为车辆-地面力学与结构仿生。

梁庆

吉林大学长白山实验室实验师，研究方向为透射电子显微学、贵金属催化剂构效关系以及空间科学。以第一作者或通讯作者的身份，在 Sci. Bull.、Nano Lett.、J. Energy Chem.、ACS Appl. Nano Mater.等期刊发表论文7篇。